Измеритель скорости

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в гидрои газодинамике, океанологии, промышленной технологии. Цель изобретения - снижение погрешности . Излучение лазера направляют через дефлектор 2, поляризационную призму Рошона 3, четвертьволновую фазовую пластинку 4, систему объективов 5 и 6 и фокусируют в исследуемой среде , находящейся в плоскости минимального сечения пучка, объективом 7.Рассеянное в обратном направлении излучение проходит через полевую диафрагму 10, попадает на фотоприемник 8. . Усилитель 11 формирует электрический сигнал в стандартных логических уровнях , поступающий на периодомер 12. Последний измеряет временной интервал между приходом п-го импульса и П+1-ГО и записьшает результат в блок 14 памяти, где хранится ранее.записанное значение интервалов п-1 импульсов. Если модуль разности интервалов не превьшает заданную величину, то определяют скорость как частное характерного размера пространственной структуры оптического поля к измеряемому временному интервалу. 1 ил. i О) ел

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ш 4 G 01 Р 3/36, 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3924304/24-10 (22) 29.05.85 (46) 15. 10.87. Бюл. ¹ 38 (71) Институт автоматики и электрометрии СО АН. СССР и Новосибирский государственный университет (72) Ю.Н. Дубнищев, В.Г. Меледин, Б.И. Спектор и А.N. Шербаченко (53) 532.574(088.8) (56) Патент Великобритании ¹ 1572068, кл. G 1 А, 1980.

Патент США № 4206999,кл.356-28, 1980. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в гидро- и газодинамике, океанологии, промышленной технологии.

Цель изобретения — снижение погрешности. Излучение лазера направляют через дефлектор 2, поляризационную

ÄÄSUÄÄ 1345120 А1 призму Рошона 3, четвертьволновую фазовую пластинку 4, систему объективов

5 и 6 и фокусируют в исследуемой среде, находящейся в плоскости минимального сечения пучка, объективом 7.Рассеянное в обратном направлении излучение проходит через полевую диафрагму 10, попадает на фотоприемник 8..

Усилитель 11 формирует электрический сигнал в стандартных логических уровнях, поступающий на периодомер 12.

Последний измеряет временной интервал между приходом и-го импульса и п+1-го и записывает результат в блок

14 памяти, где хранится ранее записанное значение интервалов и-1 импуль-. сов. Если модуль разности интервалов не превышает заданную величину, то определяют скорость как частное характерного размера пространственной структуры оптического поля к измеряемому временному интервалу. 1 ил.

1 13451

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в экспериментальной гидро- и газодинамике.

Целью изобретения является снижение погрешностей.

На чертеже приведен измеритепь скорости.

Устройство содержит последователь- 10 но расположенные лазер l, дефлектор

2, поляризационную призму Рошона 3, четвертьволновую фазовую пластинку 4, формирователь оптической базы в виде расширителя лазерного пучка, состоя- 15 щего из объективов 5 и 6 и фокусирующего объектива 7. На пути рассеянного в обратном направлении и отклоненного призмой Рошона светового пучка установлен фотоприемник 8 с объекти- 20 вом 9 и полевой диафрагмой 10 на входе. К выходу фотоприемника последовательно подключены усилитель-формирователь 11 периодомер 12, индикатор

13 скорости, блок 14 памяти, ячейки 26 которого подсоединены к блоку 15 сравнения, выход которого подключен к управляющему входу дефлектора и к индикатору 13 скорости.

Устройство работает следующим об- 3р разом.

Излучение лазера 1 направляют через дефлектор 2, поляризационную призму Рошона 3, четвертьволновую фазовую пластинку 4, систему объективов 5 и 6 35 и фокусируют в исследуемой среде объективом 7 ° В плоскости минимального сечения пучка, оптически сопряженной с плоскостью фотоприемника 8,находится исследуемая движущаяся среда. 40

Как только одна из частиц попадает в зондирующее поле, она начинает рассеивать лазерное излучение. Рассеянное в обратном направлении излучение проходит систему объективов 7, 6 45 и 5, четвертьволновую пластинку 4, отклоняется призмой Рошона 3 на объектив 9, проходит через полевую диафрагму 10 и попадает на фотоприемник 8, Подключенный к выходу фотоприемни- 50 ка усилитель-формирователь 11 формирует электрический сигнал в стандартных логических уровнях, поступающий на периодомер 12. Периодомер измеряет временной интервал между приходом и-ro импульса и а+1-го и записывает результат в блок 14 памяти, в котором хранится также ранее записанное

20 г значение интервала между и-1 и и-ым импульсами„Если модуль разности интервалов и-1 и и, а также п и и+1 не превышает заданной величины, блок

15 сравнения (цифровой компаратор) подает команду на дефлектор 2, который переводит зондирующее поле с в следующую равноотстоящую позицию,после чего описанный цикл работы повторяется. Превьш;ение разности заданной величины означает, что один из этих временных интервалов сформирован световыми импульсами от другой частицы и является ложным, поэтому система переходит в начальное состояние и цикл измерений повторяется.

Таким образом в данной системе осуществляется выигрыш в используемой энергии, что повышает, точность измерений.

Индикатор 13 скорости служит для определения: и отображения измеряемой скорости. Величина скорости определяется как частное расстояние между позициями на измеренный усредненный период

5

V=Л / — Т„, где Л вЂ” расстояние между позициями светового пучка;

T время пересечения частицей известного расстояния между соседними позициями;

N — число равноотстоящих. позиций в измерительном объеме.

Формула и з обретения

Измеритель сксрости, содержащий оптически согласованные лазер, формирователь оптической базы измерения, приемный объектив с апертурной диафрагмой и фотоприемник, подключенный выходом через усилитель-формирователь к периодомеру, соединенному с индикатором скорости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения погрешностей, в него введены дефлектор поляризационная призма Рошана с фазовой пластиной, блок сравнения и блок памяти, при этом дефлектор установлен за лазером, поляризационная призма

Рошана и фазовая пластина последовательно установлены между дефлектором и формирователем оптической базы измерения и onтически согласованы с фотоприемником, выход периодомера подключен через последовательно соединенные блок памяти и блок сравнения к управляющему входу дефлектора.